Volume: 01 No.2 June, 2021; pp. 43-47 E-ISSN, P-ISSN: 2774-9622, 2775-4871 DOI: https://doi.org/10.52989/jaet.v1i2.17
Submitted: 02-March-2021; Revised: 06-March-2021; Accepted: 17-March 2021
42
Slurry Seal: Teknologi Pada Preservasi Perkerasan Lentur
Slurry Seal: Technology in Flexible Pavement Preservation
Tisara Sita
1Balai Besar Pelaksanaan Jalan Nasional Jawa Tengah-D. I. Yogyakarta
*e-mail: [email protected]
Abstrak
Keretakan pada perkerasan lentur merupakan suatu kondisi yang terjadi dikarenakan tidak seragamnya distribusi tegangan akibat beban pada perkerasan, sehingga terjadi kerusakan pada material yang lebih lemah, yang kemudian berkembang ke bagian yang lainnya. Beberapa jenis treatment untuk mengatasi keretakan yang dapat dilakukan adalah: Crack Treatment; Surface Treatment; Crack Repair; serta Pavement Rehabilitation. Salah satu jenis treatment yang sering digunakan dalam melakukan preservasi terhadap keretakan perkerasan lentur adalah slurry seal. Slurry seal merupakan campuran yang stabil dari aspal emulsi mantap lambat, agregat halus dengan gradasi menerus, bahan pengisi, dan air. Keunggulan slurry seal yaitu, lebih efektif dari segi biaya, meningkatkan usia perkerasan, dan dapat diaplikasikan secara cepat. Aplikasi slurry seal dalam preservasi perkerasan lentur dapat meningkatkan usia perkerasan hingga 8 tahun. Beberapa tipe slurry seal juga merupakan keunggulan jenis treatment ini dikarenakan dapat mengatasi kerusakan dengan kondisi yang beragam.
Kata kunci: slurry seal, preservasi perkerasan lentur, Teknologi
Abstract
Cracks in the flexible pavement is a condition that occurs due to non-uniform stress distribution of loads on the pavement, resulting in damage to the weaker material, which then develops to other parts. Several types of treatment to overcome the cracks are: Crack Treatment; Surface Treatment; Crack Repair, and Pavement Rehabilitation. One type of treatment in the preservation of flexible pavement cracking is slurry seals. Slurry seal is a stable mixture of slow, steady emulsion asphalt, fine aggregate with continuous gradation, filler and water. The advantages of the slurry seal are efficient, durable, and applicable. Application slurry seal in the preservation of flexible pavement can improve the life of the pavement for up to 8 years. In addition, many treatment of type slurry seal reducing various the damage of pavement.
Keywords: slurry seal, preservation of flexible pavement, Technology
PENDAHULUAN
Keretakan pada perkerasan lentur merupakan suatu kondisi yang terjadi
dikarenakan tidak seragamnya distribusi tegangan akibat beban pada perkerasan. Sehingga terjadi kerusakan pada material yang lebih lemah, yang kemudian berkembang ke
43 bagian yang lainnya. Perkembangan retak selanjutnya juga tergantung pada sifat material tersebut. Keretakan dapat juga disebabkan oleh material yang kurang baik, serta tanah dasar yang kurang stabil. Karena bentuknya, keretakan dapat meresapkan air dari permukaan jalan ke dalam lapis permukaan. Kondisi ini akan menyebabkan kerusakan pada lapis permukaan hingga butir lapis yang terlepas jika tidak dilakukan pemeliharaan pada lapisan jalan.
METODE
Beberapa jenis treatment yang dapat dilakukan untuk mengatasi keretakan pada perkerasan lentur (Pemerintah Provinsi Alberta, Kanada dalam Crack Maintenance Guidelines), yaitu: 1. Crack Treatment, dengan melakukan
sealing atau mengisi keretakan. Selain berfungsi untuk menghindari air untuk masuk ke dalam lapisan dasar dan subgrade (bersifat preventif), treatment ini ditujukan untuk menghambat kerusakan yang diakibatkan oleh pelepasan butir material. 2. Surface Treatment, yaitu dengan melakukan
seal coat, slurry seal, dan fog seal. Metode preventif ini pada umumnya melindungi keseluruhan permukaan dan tepat dilakukan pada perkerasan lentur yang memiliki retak rambut tipis, tanpa adanya kerusakan pada bagian pinggir perkerasan.
3. Crack Repair, dengan melakukan perbaikan pada retak transversal yang bersifat ekstrim dan depresif. Pada dasarnya, treatment ini bersifat korektif, bukan preventif seperti kedua jenis treatment sebelumnya. Treatment yang biasa dilakukan yaitu campuran perkerasan aspal beton dengan metode mill and fill, spray patching, dan slurry mix dengan pasir atau sulfur.
4. Pavement Rehabilitation, yaitu dengan melapisi seluruh kerusakan sehingga memberikan kekuatan struktur pada perkerasan. Salah satu metode yang biasa digunakan adalah Hot In-Place Recycling (HIR), cold mill, inlay, dan overlay.
Secara umum, pemilihan jenis treatment preservasi juga dinilai berdasarkan fungsi yang ingin diberikan kepada perkerasan lentur yang akan dipreservasi. Fungsi treatment preservasi
dalam memperbaiki perkerasan lentur dapat dibagi menjadi roughness, gesekan, kebisingan, perpanjangan usia, dan reduksi kelembaban (Transportation Research Board dalam NCHRP Report 523, 2004) dan ditunjukkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Keuntungan dari berbagai jenis
treatment preservasi
Keterangan: ✓ = efek mayor; x = efek minor Sumber: Transportation Research Board, 2004
HASIL DAN PEMBAHASAN
Slurry Seal Sebagai Material Preservasi Perkerasan Lentur
Salah satu material yang cukup sering digunakan dalam preservasi perkerasan lentur adalah slurry seal. Penggunaan slurry seal pada umumnya sebagai pelapis dalam preservasi perkerasan lentur, secara spesifik digunakan pada jalan yang memiliki tingkat distress rendah hingga sedang dan memiliki lebar crack yang sempit. Secara fungsional, fungsi slurry seal adalah sebagai treatment preventif dalam kerusakan jalan: retak transversal, longitudinal, dan block; raveling/weathering; penuaan, oksidasi dan pengerasan lapisan aspal; kehilangan friksi; serta infiltrasi air ke dalam perkerasan lentur (Transportation Research Board dalam NCHRP Report 523, 2004). Slurry seal merupakan campuran yang stabil dari aspal emulsi mantap lambat, agregat halus dengan gradasi menerus, bahan pengisi, dan air (Hicks, 2000 dalam Nono, 2013). Pencampuran slurry seal dilakukan dengan suatu metode mix design tertentu berdasarkan perbandingan aspal dan agregatnya.
44
Gambar 1. Ilustrasi preservasi perkerasan
lentur dengan slurry seal
Keunggulan slurry seal yaitu, lebih efektif dari segi biaya, meningkatkan usia perkerasan, dan dapat diaplikasikan secara cepat. Di samping itu, slurry seal memiliki tingkat keamanan yang tinggi terhadap kebakaran, dan tingkat risiko kesehatan bagi pekerja yang rendah karena berbasis air, sehingga tidak memiliki titik nyala. Selain itu, slurry seal efektif untuk digunakan pada seluruh kondisi iklim, terutama pada iklim hangat di mana perubahan suhu harian tidak terlalu tinggi (Transportation Research Board dalam NCHRP Report 523, 2004). Hal ini menyebabkan slurry seal menjadi salah satu material preservasi unggulan di Indonesia.
Gambar 2. Aplikasi pelapisan slurry seal pada
permukaan jalan eksisting
Dalam pengaplikasian, slurry seal tidak perlu dipadatkan, kecuali bila melalui daerah tikungan, berkecepatan rendah. Dalam hal ini, slurry seal harus dipadatkan dengan berat alat pemadat 5 ton, dengan minimum 5 gilasan alat pemadat, dapat menggunakan alat pemadat pneumatik (roda karet), maka tekanan bannya sebesar 345 kPa atau 50 psi (ASTM 2007). Campuran slurry seal harus diaplikasikan secara kontinyu menggunakan suatu mixer yang terhubung dengan feeder box dengan kecepatan maksimal 55 meter per menit (Pemerintah Provinsi Alberta, Kanada dalam
Standard Specifications for Highway Construction, 2010).
Umur Layanan Slurry Seal
Berdasarkan hasil kajian yang dilakukan di beberapa negara, pemeliharaan dengan slurry seal memliki umur layan antara 1-10 tahun (Tabel 1). Slurry seal dengan spesifikasi tertentu juga dapat digunakan untuk jalan dengan volume lalu lintas tinggi, dan memiliki umur antara 5-8 tahun.
Tabel 2. Umur pelayanan dengan slurry seal dari
beberapa sumber Referensi Umur Pelayanan (Tahun) Catatan Bolander, 2005 5-10 Untuk LHR < 100 Bolander, 2005 5-8 Untuk LHR 100-500 Geoffroy, 1996 1-6 Menurut NCHRP
Geoffroy, 1996 3-5 Menurut FHWA
Geoffroy, 1996 3-6 Menurut US Corps of Engineers Hicks et al., 2000 2-5 Umur rata-rata menurut Ohio DOT Hicks et al., 2000 2,5,7 Minimum, rata-rata, maksimum Hicks et al., 2000 3-4 Umur yang diharapkan dari Caltrans Maher et al., 2000 3-8 Umur penanganan yang diharapkan Sumber: MDT (2006)
Meskipun demikian, umur layanan pemeliharaan dengan slurry seal juga sangat tergantung dengan kondisi perkerasan eksisting (Caltrans, 2008). Semakin buruk kondisi perkerasan eksisting, maka umur layanan slurry seal semakin singkat.
Spesifikasi Teknis Slurry Seal Untuk Preservasi Perkerasan Lentur
Bahan pengikat atau Aspal Emulsi yang digunakan untuk campuran slurry seal adalah aspal emulsi tipe CQS-1h, CSS-1h dan SS-1h (Asphalt Institute 2009). Sementara, gradasi agregat yang disyaratkan terdapat pada Tabel 3.
45
Tabel 3. Gradasi agregat campuran
slurry seal
Ukuran
Saringan % Berat yang lolos
ASTM (mm) Tipe 1 Tipe 2 Tipe 3
3/8” 9,5 100 100 No. 40 4,75 100 90-100 70-90 No. 8 2,36 90-100 65-90 45-70 No. 16 1,18 65-90 45-70 28-50 No. 30 0,600 45-70 30-50 19-34 No. 50 0,300 30-50 18-30 12-25 No. 100 0,150 18-30 10-21 7-18 No. 200 0,075 10-20 5-15 5-15 Sumber: Caltrans (2008)
Terdapat perbedaan aplikasi slurry seal untuk ketiga tipe gradasi, yang dapat dijelaskan sebagai berikut:
1. Tipe 1 cocok untuk menutup retakan, mengisi rongga, dan memperbaiki kondisi permukaan yang mengalami erosi. Kadar residu aspal emulsi antara 10-16% terhadap berat agregat kering dan takaran campuran yang harus diterapkan berkisar antara 3,3-5,4 kg/m2. Tipe 1 digunakan pada lapangan terbang di mana penutupan permikaan dan skid resistance merupakan kebutuhan primer.
2. Tipe 2 cocok digunakan untuk mengisi rongga permukaan, memperbaiki permukaan yang mengalami erosi benar-benar parah dan minimum menyediakan lapis permukaan. Kadar residu aspal emulsi berkisar antara 75,-13,5% terhadap berat agregat kering serta aplikasi campuran yang harus diterapkan berkisar antara 5,4-8,2 kg/m2. Tipe ini digunakan pada lapangan terbang dan perkerasan dengan tingkat erosi tinggi, atau memiliki banyak retak. Tipe ini juga dapat digunakan sebagai lapis permukaan di atas lapis fondasi aspal atau fondasi tanah-semen, atau sebagai penutup pada lapis fondasi yang distabilisasi.
3. Tipe 3 cocok untuk menyediakan suatu lapis permukaan baru atau membangun atau memperbaiki mahkota (crown). Kadar residu aspal emulsi berkisar antara 65,-12% terhadap berat agregat kering serta harus
diterapkan pada takaran minimum 8,2kg/m2.
Perbedaan tipe agregat pada setiap tipe gradasi, menyebabkan perbedaan tebal padat lapisan untuk setiap tipe. Ketebalan lapisan untuk setiap tipe gradasi agregat digambarkan pada Gambar 3.
Gambar 3. Tipikal tebal lapisan untuk masing-masing tipe slurry seal
Setiap tipe slurry seal memiliki ketentuan campuran tersendiri. Direktorat Jenderal Bina Marga, Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat mengatur spesifikasi teknis campuran slurry seal dalam Pedoman Perencanaan Bubur Aspal Emulsi (Slurry Seal) No. 026/T/BM/1999 sebagai Lampiran No. 4 Keputusan Direktur Jenderal Bina Marga No. 76/KPTS/Db/1999 tanggal 20 Desember 1999 (Tabel 4a). Sementara, the South African National Roads Agency Ltd mengatur spesifikasi teknis kandungan binder dalam slurry seal berdasarkan traffic lintasan dalam Rekomendasi Teknis untuk Jalan Raya: Desain dan Konstruksi Surfacing Seals (TRH3 2007) (Tabel 4b).
Tabel 4a. Ketentuan campuran slurry seal
menurut Direktorat Jenderal Bina Marga, Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan
Rakyat
Sifat-sifat Campuran
Persyaratan Tipe 1 Tipe 2 Tipe 3 Kadar Residu Aspal Emulsi, % terhadap berat agregat kering 10-16 7-13 6-11 Takaran Pemakaian, kg/m2 3,5-5 5,5-8 5-12 Ketebalan rata-rata, mm 2-3 4-5 7-10 Konsistensi, cm 2-3 2-3 2-3 Waktu 15-720 15-720 15-720
46
pemantapan, menit Waktu
pengeringan, menit ≤ 720 ≤ 720 ≤ 720 Abrasi cara basah,
gr/m2 ≤ 800 ≤ 800 ≤ 800
Sumber: Direktorat Jenderal Bina Marga, 1999
Tabel 4b. Ketentuan campuran slurry seal
menurut Direktorat Jenderal Bina Marga, Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan
Rakyat ELV/lajur/hari Persentase bitumen dalam campuran berdasarkan massa agregat Kandungan tipikal emulsi untuk texture treatment >10.000 6-8 180-200 liter/m3 1.000 – 10.000 8-10 200-220 liter/m3 1.000 10-12 220-260 liter/m3 Cape seal (konstruksi baru) 10-12 Ket:
ELV (Equivalent Light Vehicle)/lajur/hari = Jumlah kendaraan ringan + (Jumlah kendaraan berat x 40)
Sumber: South African National Roads Agency Ltd, 2007
Aplikasi Dan Perkembangan Teknologi Slurry Seal
Untuk meningkatkan homogenitas dan adhesi dari slurry seal, pada umumnya, campuran slurry seal ditambahkan semen Portland sebanyak 1-3% dari jumlah agregat. Namun, harga semen Portland yang tinggi akan berpengaruh pada biaya konstruksi. Oikonomou dan Eskioglou (2006) melakukan penelitian mengenai bahan pengisi alternatif pada campuran slurry seal. Terdapat 5 (lima) material alternatif yang digunakan sebagai pengganti semen Portland, yaitu: fly ash; ladle furnace slag; abu pabrik semen; dan abu marmer dengan komposisi 2% dari agregat. Penggunaan kelima material alternatif tersebut dalam campuran slurry seal memenuhi persyaratan slurry seal menurut ASTM D 2397 dan ISSA A105 berdasarkan parameter: waktu pencampuran; cone consistency; waktu set;
kohesi, WTAT; wet stripping; serta sisa aspal. Terdapat sedikit perbedaan karakteristik pada campuran alternatif yang mengandung abu pozzolanic (fly ash; ladle furnace slag; dan abu pabrik semen), yaitu campuran tersebut menunjukkan karakteristik yang lebih baik pada parameter tes kohesi dlan WTAT untuk pengetesan dengan jangka waktu yang lebih lama.
Studi pustaka menunjukkan bahwa slurry seal paling efektif diaplikasikan pada daerah-daerah di mana perubahan suhu hariannya tidak terlalu tinggi. Meskipun demikian, di negara dengan kondisi iklim cukup ekstrim seperti Kanada, slurry seal dinilai sebagai treatment preservasi yang efektif dan menguntungkan untuk meningkatkan usia layan perkerasan lentur (Kucharek, dkk.). Yunani telah menggunakan slurry seal dengan sukses selama lebih dari 20 tahun untuk preservasi jalan dan meningkatkan karakteristik permukaan (Oikonomou dan Eskioglou, 2006). Sementara, di Indonesia, negara tropis di mana suhu rata-rata harian cukup tinggi, penelitian yang dilakukan dengan uji coba skala kecil di lapangan menunjukkan Slurry Seal dengan gradasi Tipe 2 yang menggunakan aspal Emulsi Cationic Slow Setting 1 hard (CSS-1h) memiliki ketahanan terhadap pelelehan dan nilai abrasi hasil tes dengan Wet Track Abrasion Test (WTAT) cukup baik. Hasil pengamatan pada saat pelaksanaan uji coba skala kecil di lapangan, aplikasi teknologi slurry seal di lapangan memiliki workability cukup baik (Nono, 2013)
KESIMPULAN
Keretakan pada perkerasan lentur merupakan suatu kondisi yang terjadi dikarenakan tidak seragamnya distribusi tegangan akibat beban pada perkerasan, sehingga terjadi kerusakan pada material yang lebih lemah, yang kemudian berkembang ke bagian yang lainnya. Beberapa jenis treatment untuk keretakan yang dapat dilakukan adalah: Crack Treatment; Surface Treatment; Crack Repair; serta Pavement Rehabilitation. Salah satu jenis treatment yang sering digunakan dalam melakukan preservasi terhadap keretakan perkerasan lentur adalah slurry seal. Slurry seal merupakan campuran yang stabil dari aspal emulsi mantap lambat, agregat halus
47 dengan gradasi menerus, bahan pengisi, dan air. Keunggulan slurry seal yaitu, lebih efektif dari segi biaya, meningkatkan usia perkerasan, dan dapat diaplikasikan secara cepat. Aplikasi slurry seal dalam preservasi perkerasan lentur dapat meningkatkan usia perkerasan hingga 8 tahun. Beberapa tipe slurry seal juga merupakan keunggulan jenis treatment ini dikarenakan dapat mengatasi kerusakan dengan kondisi yang beragam.
DAFTAR PUSTAKA
Asphalt Insitute. 2009. Asphalt in Pavement Preservation and Maintenance. Manual Series 16 (MS-16) Fourth Edition. Washington DC.: the Asphalt Insitute. Caltrans. 2008. Maintenance Technical
Advisory Guide Volume 1 – Flexible Pavement Preservation. 2nd Edition. Sacramento: State of California Department of Transportation.
Hicks, R Gary, Seeds, Stephen B, Peshkin, David G. 2000. Selecting a Preventive Maintenance Treatment for Flexible Pavement. Washington DC.: FHWA.
Kucharek, Anton S., dkk. Performance Review of Micro Surfacing and Slurry Seal Applications in Canada.
Nono. 2013. Penggunaan Slurry Seal untuk Pemeliharaan Perkerasan Jalan. Bandung: Pusat Litbang Jalan dan Jembatan.
Oikonomou, N., dan Eskioglou, P. 2007. Alternative Fillers For Use In Slurry Seal. Global NEST Journal, Vol 9, No 2, pp 182-186. Yunani.
The South African National Roads Agency Ltd. 2007. Technical Recommendations for Highway: Design and Construction of Surfacing Seals. TRH3 2007. Pretoria: The South African National Roads Agency Ltd.
Transportation Research Board. 2004, Optimal Timing of Pavement Preventive Maintenance Treatment Applications. National Cooperative Highway Research Program (NCHRP) Report 523. Washington D.C.: TRB.
